mri2

опережающими темпами, что требует значительных материальных и людских ресурсов. Доля затрат на измерения составляет 19-15% затрат общественного труда, а в отраслях промышленности, производящих сложную технику (электротехника, станкостроение и т.п.), она достигает 50-70%. В нашей стране ежедневно производится около 200 млрд измерений, свыше 4 млн человек считают измерения своей профессией.

1.2. Основные понятия метрологии

1.2.1. Теоретические основы метрологии

Метрология – наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способов достижения требуемой точности. Слово «метрология» греческого происхождения и образовано от слов «метрон» – мера и «логос» – учение. Метрология не только наука, но и вид деятельности, связанный с измерениями.

Всовременной метрологии различают три ее составляющие – теоретическую, практическую,

или прикладную метрологию и законодательную.

Теоретическая метрология рассматривает общие проблемы теории измерений. Она занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерения. Прикладная метрология изучает вопросы практического применения результатов теоретических исследований в различных сферах деятельности. Законодательная метрология рассматривает требования и нормы, направленные на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений.

Вповседневной жизни каждый из нас неоднократно прибегает к измерениям. Например, прикладывая линейку с делениями к какому-либо предмету, измеряют линейный размер предмета (длину, ширину, высоту) путем сравнения этого размера с единицей, хранимой линейкой.

Обычным объектом измерений являются физические величины.

Физическая величина – одно из свойств физического объекта (явления, процесса), которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов, отличаясь при этом количественным значением.

Впоследние годы кроме физических величин в прикладной метрологии начали использоваться так называемые нефизические величины. Это связано с применением термина «измерение» в экономике, информатике, управлении качеством.

Физическая величина применяется для описания материальных систем и объектов (явлений, процессов и т.п.), изучаемых в любых науках. Существуют основные и производные величины. Основные величины характеризуют фундаментальные свойства материального мира. Например, вся физика базируется на семи основных величинах: длина, масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света, сила электрического тока. Все многообразие производных физических величин создается с помощью основных.

Измеряемыевеличиныимеюткачественнуюиколичественнуюхарактеристики. Формализованным отношением качественного различия физических величин является их размерность. Согласно международному стандарту ИСО размерность обозначается символом dim (от лат. dimension – размерность).

11

Каждый показатель размерности может быть положительным или отрицательным, целым или дробным, нулем. Если все показатели размерности равны нулю, то величина называется безразмерной. Она может быть относительной, определяемой как отношение одноименных величин (например, относительная диэлектрическая проницаемость), и логарифмической, определяемой как логарифм относительной величины (например, логарифм отношения мощностей или напряжений).

Количественной характеристикой измеряемой величины служит ее размер. Получение информации о размере физической или нефизической величины является содержанием любого измерения.

Простейший способ получения информации, который позволяет составить некоторое представление о размере измеряемой величины, заключается в сравнении его с другим по принципу: «что больше (меньше)?» или «что лучше (хуже)?» При этом число сравниваемых между собой размеров может быть достаточно большим. Расположенные в порядке возрастания или убывания размеры измеряемых величин образуют шкалы порядка.

Операция расстановки размеров в порядке их возрастания или убывания с целью получения измерительной информации по шкале порядка называется ранжированием.

Для обеспечения измерений по шкале порядка некоторые точки на ней можно зафиксировать в качестве опорных (реперных). Точкам шкалы могут быть присвоены цифры, часто называемые баллами. Знания, например, оценивают по четырехбалльной реперной шкале, имеющей следующий вид: неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично. По реперным шкалам измеряются твердость минералов, чувствительность пленок и другие величины (интенсивность землетрясений измеряется по двенадцатибалльной шкале, называемой международной сейсмической шкалой).

Недостатком реперных шкал является неопределенность интервалов между реперными точками. Например, по шкале твердости, в которой одна крайняя точка соответствует наиболее твердому минералу – алмазу, а другая наиболее мягкому – тальку, нельзя сделать заключение о соотношении эталонных материалов по твердости. Так, если твердость алмаза по шкале 10, а кварца – 7, то это не означает, что первый тверже второго в 1,4 раза. Определение твердости путем вдавливания алмазной пирамиды показывает, что твердость кварца – 1120, а алмаза – 10060, т.е. в

9 раз больше.

Более совершенна в этом отношении шкала интервалов. Примером ее может служить шкала измерения времени, которая разбита на крупные интервалы (годы), равные периоду обращения Земли вокруг Солнца; на более мелкие (сутки), равные периоду обращения Земли вокруг своей оси. По шкале интервалов можно судить не только о том, что один размер больше другого, но и о том, на сколько больше. Однако, по шкале интервалов нельзя оценить, во сколько раз один размер больше другого. Это обусловлено тем, что на шкале интервалов известен только масштаб, а начало отсчета может быть выбрано произвольно.

Наиболее совершенной является шкала отношений. Примером ее может служить температурная шкала Кельвина. В ней за начало отсчета принят абсолютный нуль температуры, при котором прекращается тепловое движение молекул; более низкой температуры быть не может. Второй реперной точкой служит температура таяния льда. По шкале Цельсия интервал между этими реперами равен 273,16°С. По шкале отношений можно определить не только, на сколько один размер больше или меньше другого, но и во сколько раз он больше или меньше.

В зависимости от того, на какие интервалы разбита шкала, один и тот же размер представляется по-разному.

12

Например, длина перемещения некоторого тела на 1 м может быть представлена как L = 1 м = =100 см = 1000 мм. Отмеченные три варианта являются значениями измеряемой величины – оценками размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Входящее в него отвлеченное число называется числовым значением. Вприведенном примере это – 1, 100, 1000.

Значение физической величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основным уравнением измерения:

Q = X[Q] (1.1)

где: Q – значение физической величины; Х – числовое значение измеряемой величины в принятой единице; [Q] – выбранная для измерения единица.

Допустим, измеряется длина отрезка прямой в 10 см с помощью линейки, имеющей деления в сантиметрах и миллиметрах. Для данного случая Q1 = 10 см при Х1 = 10 и [Q1] = 1 см; Q2 = 100 мм при Х2 = 100 и [Q2] = 1 мм; Q1 = Q2, так как 10 см = 100 мм. Применение различных систем (1 см и 1 мм) привело к изменению шагового значения результата измерений.

Таким образом, основное уравнение измерения отражает процедуру сравнения неизвестного размера Q с известным [Q]: Q/[Q] = X. В качестве единицы измерения [Q] при измерении физических величин выступает соответствующая единица Международной системы. Информация о ней заложена либо в градуированной характеристике СИ, либо в разметке шкалы отсчетного устройства, либо в значении вещественной меры. Указанное уравнение является математической моделью измерения по шкале отношений.

1.2.2. Понятие измерения, меры, эталона

Поскольку метрология – это наука и практика измерений, то ключевым понятием теоретической и практической метрологии является понятие измерения. В предыдущем параграфе подробно описаны измерение и процесс измерения. Принятое определение понятия «измерение» звучит следующим образом:

Измерение – совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины и позволяющего сопоставить с ней измеряемую величину, чтобы получить значение этой величины. Это значение называют результатом измерения.

Интересно сопоставить приведенную формулировку понятия «измерение» с образным определением русского философа П.А. Флоренского: «Измерение – основной познавательный процесс науки и техники, посредством которого неизвестная величина количественно сравнивается с другою, однородною с ней и считаемою известной».

В метрологии не рекомендуется применять такое выражение, как «измерение значения», так как значение величины – это уже результат измерений. Не рекомендуется также подменять производный от термина «измерение» термин «измерять» словами «мерить», «обмерять», «примерять».

Специальное техническое средство, хранящее единицу величины, позволяющую сопоставить измеряемую величину с ее единицей, выступает в качестве средства измерения.

Средством измерений (СИ) называют техническое средство (или их комплекс), используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Мера – это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Такими СИ могут быть гири, концевые меры длины, нормальные элементы (меры электродвижущей силы – ЭДС).

13

Эталон единицы величины – средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее другим средствам измерений данной величины.

С помощью эталонов осуществляется централизованное воспроизведение единиц. Эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью, называется первичным эталоном. Первичные эталоны – это уникальные средства измерений, часто представляющие собой сложнейшие измерительные комплексы, созданные с учетом новейших достижений науки и техники на данный период. Эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и служащий для этих условий, называется специальным эталоном. Официально утвержденные в качестве исходного для страны первичный или специальный эталоны называются государственными.

Эталон, получающий размер единицы путем сличения с первичным эталоном рассматриваемой единицы, называется вторичнымэталоном.

Эталон должен отвечать трем основным требованиям: неизменность (способность удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного интервала времени); воспроизводимость (воспроизведение единицы измерения с наименьшей погрешностью для данного уровня развития измерительной техники); сличаемость (способность не претерпевать изменений и не вносить каких-либо искажений при проведении сличений).

Государственные эталоны представляют собой национальное достояние и поэтому хранятся в метрологических институтах страны в специальных эталонных помещениях, где поддерживается строгий режим по влажности, температуре, вибрациям и другим параметрам.

Для обеспечения единства измерений физических величин в международном масштабе большое значение имеют международные сличения национальных государственных эталонов. Эти сличения помогают выявить систематические погрешности воспроизведения единицы национальными эталонами, установить насколько национальные эталоны соответствуют международному уровню и наметить пути совершенствования национальных (государственных) эталонов.

В 1999 г. эталонная база России была представлена 117-ю государственными эталонами, 250-ю вторичными эталонами, 70-ю установками высшей точности и государственными стандартными образцами в количестве более 8000.

Госстандарт России располагает современной эталонной базой, которая входит в тройку самых совершенных наряду с базами США и Японии. Эталонная база России развивается в количественном и, главным образом, в качественном отношении. Перспективно создание многофункциональных эталонов, т.е. эталонов, воспроизводящих на единой конструктивной и метрологической основе не одну, а несколько единиц физических величин или одну единицу, но в широком диапазоне измерений. Так, метрологические институты страны создают единый эталон времени, частоты и длины, который позволит, кстати, уменьшить погрешность воспроизведения единицы длины до 1 · 10 -11.

1.2.3. Основные понятия, связанные объектами и средствами измерений

При подготовке и проведении высокоточных измерений в метрологической практике учитывают влияние объекта измерения, субъекта (эксперта или экспериментатора), метода измерения, средства измерения, условий измерения.

Ранее отмечалось, что наиболее часто объект измерения представляет собой физическую величину. Перед измерением объект должен быть всесторонне изучен. Так, при измерении плотности вещества

14

должно быть гарантировано отсутствие инородных включений, при измерении диаметра вала нужно быть уверенным в том, что он круглый. В зависимости от характера объекта и цели измерения учитывают (или отвергают) необходимость корректировки измерений. Например, при измерении площадей сельскохозяйственных угодий пренебрегают кривизной земли, что нельзя делать при измерении поверхности океанов. При измерении периода обращения Земли вокруг Солнца можно заранее пренебречь его неравномерностью, а можно, наоборот, сделать ее объектом исследования.

Субъект, т.е. оператор привносит в результат измерения элемент субъективизма, который по возможности должен быть сведен к минимуму. Он зависит от квалификации оператора, санитарногигиенических условий труда, его психофизиологического состояния, учета эргономических требований при взаимодействии оператора с СИ. Санитарно-гигиенические условия включают такие факторы, как освещение, уровень шума, чистота воздуха, микроклимат, радиационный фон.

Как известно, освещение может быть естественным и искусственным. Наиболее благоприятным является естественное освещение, производительность труда при котором на 10% выше, чем при искусственном. Дневной свет должен быть рассеянным, без бликов. Искусственное освещение помещений должно быть люминесцентным, рассеянным. Люди с нормальным зрением способны различать мелкие предметы лишь при освещенности не менее 50-70 лк. Максимальная острота зрения наступает при освещенности 600-1000 лк. В оптимальных условиях продолжительность ясного видения (с хорошей остротой) при непрерывной работе составляет 3 ч. Уровень шума в лабораториях не должен превышать 40-45 дБ.

Важное значение имеют собранность, настроение, режим труда эксперта. Наибольшая работоспособность отмечается в утренние и дневные часы – с 8 до 12 и с 14 до 17. В период с 12 до 14 ч. и в вечерние часы работоспособность, как правило, снижается, а в ночную смену она минимальна.

Измерительные приборы размещают в поле зрения оператора в зоне, ограниченной углами ±30° от оси в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Отсчетные устройства должны располагаться перпендикулярно линии зрения оператора. Оптимальное расстояние от шкалы до глаз оператора определяется высотой знака, подлежащего считыванию. По контрастности отметки шкал должны на порядок отличаться от фона. Установлено, что в зависимости от индивидуальных особенностей операторов, связанных с их реакцией, измерительными навыками и т.п., неточность глазомерного отсчета по шкалам измерительных приборов достигает ±0,1 деления шкалы.

1.3. Методы и средства измерений

1.3.1. Цель, виды и методы измерений

Под целью измерения величины понимается получение значения этой величины в форме, наиболее удобной для пользования.

Виды измерения получаются в результате классификации измерений по определенным признакам (основаниям). Измерения могут быть классифицированы1:

• по способу получения результата измерения – прямые (измерение, при котором искомое значение измеряемой величины получают непосредственно, например измерение массы на весах) и косвенные (измерение, при котором искомое значение измеряемой величины получают на основании результатов прямых измерений других физических величин);

1 Наиболее подробно классификация электро и радиоизмерений рассмотрена во второй части курса.

15

•по характеристике точности – равноточные (измерения выполняются одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях) и неравноточные (измерения выполняются несколькими различными по точности СИ или в разных условиях);

•по характеру изменения измеряемой величины – статические (измеряемая величина практически постоянна) и динамические (например, напряжение переменного тока);

•по количеству измерительной информации – однократные и многократные;

•по отношению к основным единицам измерений – абсолютные, при которых используются прямое измерение величины и физическая константа (пример: сила измеряется массой, умноженной на величину ускорения свободного падения) и относительные, когда измеряется отношение величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы.

Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Методы измерений классифицируют по нескольким признакам.

•По общим приемам получения результатов измерений различают: прямой и косвенный метод измерений. Первый реализуется при прямом измерении, второй – при косвенном измерении. Эти виды измерений описаны выше.

•По условиям измерения различают контактный и бесконтактный методы измерений. Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (например, измерение температуры тела термометром). Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (примеры: измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).

•Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей, различают методы непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки определяют значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.). Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет СИ шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных СИ.

При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями).

1.3.2.Характеристика средств измерений

Вотличие от таких технических средств, как индикаторы, предназначенных для обнаружения физических свойств (компас, лакмусовая бумага, осветительная электрическая лампочка), СИ позволяют не только обнаружить физическую величину, но и измерить ее, т.е. сопоставить неизвестный размер с известным. Если физическая величина известного размера есть в наличии, то она непосредственно используется для сравнения (измерение плоского угла транспортиром, массы – с помощью весов с гирями).

Если же физической величины известного размера в наличии нет, то сравнивается реакция (отклик) прибора на воздействие измеряемой величины с проявившейся ранее реакцией на воздействие той же величины, но известного размера (измерение силы тока амперметром).

16

Для облегчения сравнения еще на стадии изготовления прибора отклик на известное воздействие фиксируют на шкале отсчетного устройства, после чего наносят на шкалу деления в кратном и дольном отношении. Описанная процедура называется градуировкой шкалы. При измерении она позволяет по положению указателя получать результат сравнением непосредственно по шкале отношений. Итак, СИ (за исключением некоторых мер – гирь, линеек) в простейшем случае производят две операции: обнаружение физической величины; сравнение неизвестного размера с известным или сравнение откликов на воздействие известного и неизвестного размеров.

Другими отличительными признаками СИ являются, во-первых, «умение» хранить (или воспроизводить) единицу физической величины; во-вторых, неизменность размера хранимой единицы. Если же размер единицы в процессе измерений изменяется более, чем установлено нормами, то с помощью такого средства невозможно получить результат с требуемой точностью. Отсюда следует, что измерять можно только тогда, когда техническое средство, предназначенное для этой цели, может хранить единицу, достаточно неизменную по размеру (во времени).

СИ можно классифицировать по двум признакам:

1)конструктивное исполнение;

2)метрологическое назначение.

По конструктивному исполнению СИ подразделяют на меры, измерительные преобразователи; измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы.

Меры физической величины – СИ, предназначенные для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров. Различают меры: однозначные (гиря 1 кг, калибр, конденсатор постоянной емкости); многозначные (масштабная линейка, конденсатор переменной емкости); наборы мер (набор гирь, набор калибров). Набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство, в котором имеются приспособления для их соединения в различных комбинациях, называется магазином мер. Примером такого набора может быть магазин электрических сопротивлений, магазин индуктивностей. Сравнение с мерой выполняют с помощью специальных технических средств – компараторов (рычажные весы, измерительный мост и т.д.).

К однозначным мерам можно отнести стандартные образцы (СО). Существуют стандартные образцы состава и стандартные образцы свойств.

СО состава вещества (материала) – стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих содержание определенных компонентов в веществе (материале).

СО свойств веществ (материалов) – стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих физические, химические, биологические и другие свойства.

Новые СО допускаются к использованию при условии прохождения ими метрологической аттестации. Указанная процедура – это признание этой меры, узаконенной для применения на основании исследования СО. Метрологическая аттестация проводится органами метрологической службы.

Примером СО состава является СО состава углеродистой стали определенной марки. Примером СО свойств является уже упомянутая выше шкала твердости, которая представляет собой набор 10 эталонных минералов для определения числа твердости по условной шкале. Каждый последующий минерал этой шкалы является более твердым, чем предыдущий. Эту шкалу используют для оценки относительной твердости стекла и керамики.

В зависимости от уровня признания (утверждения) и сферы применения различают категории СО – межгосударственные, государственные, отраслевые и СО предприятия (организации).

17

В практике метрологическими службами используются СО разной категории для выполнения различных задач.

Измерительные преобразователи (ИП) – СИ, служащие для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований. По характеру преобразования различают аналоговые (АП), цифро-аналоговые (ЦАП), аналого-цифровые (АЦП) преобразователи. По месту в измерительной цепи различают первичные (ИП, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина) и промежуточные (ИП, занимающий место в измерительной цепи после первичного ИП) преобразователи.

Конструктивно обособленный первичный ИП, от которого поступают сигналы измерительной информации, является датчиком. Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от СИ, принимающего его сигналы. Например, датчики запущенного метеорологического радиозонда передают информацию о температуре, давлении, влажности и других параметрах атмосферы.

Если преобразователи не входят в измерительную цепь и их метрологические свойства не нормированы, то они не относятся к измерительным. Таковы, например, силовой трансформатор в радиоаппаратуре, термопара в термоэлектрическом холодильнике.

Измерительный прибор – СИ, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Прибор как правило содержит устройство для преобразования измеряемой величины и ее индикации в форме, наиболее доступной для восприятия. Во многих случаях устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой или другим устройством, диаграмму с пером или цифроуказатель, с помощью которых могут быть произведены отсчет или регистрация значений физической величины. В случае сопряжения прибора и мини-ЭВМ отсчет может производиться с помощью дисплея.

По степени индикации значений измеряемой величины измерительные приборы подразделяют на показывающие и регистрирующие. Показывающий прибор допускает только отсчитывание показаний измеряемой величины (микрометр, аналоговый или цифровой вольтметр). В регистрирующем приборе предусмотрена регистрация показаний – в форме диаграммы путем печатания показаний (термограф, разрывная машина с пишущим элементом, измерительный прибор, сопряженный с ЭВМ, дисплеем и устройством для печатания показаний).

Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенных для измерений одной или нескольких физических величин и расположенных в одном месте. Примером является установка для измерения удельного сопротивления электротехнических материалов, установка для испытаний магнитных материалов. Измерительную установку, предназначенную для испытаний каких-либо изделий, иногда называют испытательным стендом.

Измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого пространства с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству. Примером может служить радионавигационная система для определения местоположения судов, состоящая из ряда измерительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительном расстоянии друг от друга.

«Лицо» современной измерительной техники определяется автоматизированными измерительными системами (АИС), информационно-измерительными системами (ИИС), измерительновычислительными комплексами (ИВК). Типичная ИИС содержит в своем составе ЭВМ и

18

обеспечивает сбор, обработку и хранение информации, поступающей от многочисленных датчиков, характеризующих состояние объекта или процесса. При этом результаты измерений выдаются как по заранее заданной программе, так и по запросу.

Применение новейших измерительных систем позволяет не только ускорить процесс измерения (что немаловажно для скоропортящихся товаров), но и дать более объективную характеристику качества конкретной партии товара.

По метрологическому назначению все СИ подразделяются на два вида – рабочие СИ и эталоны. Рабочие СИ (РСИ) предназначены для проведения технических измерений. По условиям

применения они могут быть:

1)лабораторными, используемыми при научных исследованиях, проектировании технических устройств, медицинских измерениях;

2)производственными, используемыми для контроля характеристик технологических процессов, контроля качества готовой продукции, контроля отпуска товаров;

3)полевыми, используемыми непосредственно при эксплуатации таких технических устройств, как самолеты, автомобили, речные и морские суда и др.

К каждому виду РСИ предъявляются специфические требования: к лабораторным – повышенная точность и чувствительность; к производственным – повышенная стойкость к ударно-вибрацион- ным нагрузкам, высоким и низким температурам; к полевым – повышенная стабильность в условиях резкого перепада температур, высокой влажности.

Эталоны являются высокоточными СИ, а поэтому используются для проведения метрологических измерений в качестве средств передачи информации о размере единицы. Размер единицы передается «сверху вниз», от более точных СИ к менее точным «по цепочке»: первичный эталон – вторичный эталон – рабочий эталон 0-го разряда – рабочий эталон 1-го разряда... – рабочее средство измерений. Систему передачи образно представляют в виде пирамиды: в основании находится совокупность рабочих СИ; вершину занимает государственный эталон; на промежуточных плоскостях – рабочие эталоны различных разрядов. От основания к вершине снижается погрешность СИ, растет их стоимость, уменьшается «тираж» изготовления.

Передача размера осуществляется в процессе поверки СИ. Целью поверки является установление пригодности СИ к применению. Слово «поверка» имеет общий корень со словом «верить», поэтому его не следует путать с «проверкой». Это специфический метрологический термин, который определяется следующим образом:

Поверка СИ – совокупность операций, выполняемых органом государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия СИ установленным техническим требованиям.

Поверку СИ не следует путать с калибровкой.

Калибровка средства измерения – совокупность операций, выполняемых с целью определения

иподтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю

инадзору.

Калибровка выполняет две функции:

•определение и подтверждение действительных значений метрологических характеристик СИ;

•определение и подтверждение пригодности СИ к применению.

19

Впервом случае лаборатория, калибрующая по заявке (договору) заказчика СИ, не делает вывода о пригодности прибора. Установленные характеристики могут отличаться от паспортных,

итолько в компетенции заказчика определять, в каких условиях и для каких целей можно и нужно использовать данные СИ.

Во втором случае СИ признается пригодным, если действительное значение его метрологических характеристик соответствует техническим требованиям, установленным в НД или заказчиком. Вывод о пригодности СИ в этом случае делает калибровочная лаборатория.

Врешаемых на практике измерительных задачах калибровка может сводиться только к проверке пригодности СИ, т.е. его работоспособности. В частности, требуется знать не действительные значения измеряемой величины, нужно лишь констатировать наличие величины измеряемого сигнала определенного уровня. Примером может служить калибровка устройств – сигнализаторов предельного значения температуры.

Всигнализаторах, имеющих одну или несколько сигнальных лампочек, включение или выключение последних свидетельствует о достижении предельных значений величины. В устройствах, имеющих шкалу в виде нескольких цветовых секторов (подобных посуде фирмы «Цептер»), положение указательной стрелки в пределах конкретного сектора означает определенное состояние объекта измерений.

Соподчинение СИ, участвующих в передаче размера единицы от эталона к РСИ, устанавливается в поверочных схемах СИ.

Поверочные схемы СИ представляют собой документ, который устанавливает соподчинение СИ, участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим СИ с указанием методов и погрешности при передаче.

Многообразие СИ обусловливает необходимость применения специальных мер по обеспечению единства измерений. Одно из условий соблюдения единства измерений – установление для СИ определенных (нормированных) метрологических характеристик.

1.3.3.Метрологические свойства

иметрологические характеристики средств измерений

Метрологические свойства СИ – это свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность. Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками СИ.

Метрологические характеристики, устанавливаемые НД, называют нормируемыми метрологическими характеристиками.

Все метрологические свойства СИ можно разделить на две группы:

1)свойства, определяющие область применения СИ;

2)свойства, определяющие качество измерения.

К основным метрологическим характеристикам, определяющим свойства первой группы, относятся диапазон измерений и порог чувствительности.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности. Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу или сверху (слева и справа), называют соответственно нижним или верхним пределом измерений.

20